高一物理《太陽與行星間的引力+萬有引力定律》(課件)

1、湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10宇宙間的一切物體都是相互吸引宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個(gè)物體間的引力大小與它們的的，兩個(gè)物體間的引力大小與它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們距離的平質(zhì)量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比。方成反比。二、萬有引力定律二、萬有引力定律1. 1.內(nèi)容內(nèi)容湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10f=gm1m2/r2 2.

2、2. 公式：公式：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10g=6.671011nm2/kg2，數(shù)值上，數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量均為等于兩個(gè)質(zhì)量均為1kg的物體相距的物體相距1米米時(shí)它們之間的相互吸引力。時(shí)它們之間的相互吸引力。f=gm1m2/r2 3.3.引力常量：引力常量：2. 2. 公式：公式：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 104. 4. 萬有引力的適用條件萬有引力的適用條件：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校20

3、12年上學(xué)期制作 10(1)適用于質(zhì)點(diǎn)適用于質(zhì)點(diǎn)(2)當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí)，當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí)， 式中式中r指兩球心間的距離。指兩球心間的距離。4. 4. 萬有引力的適用條件萬有引力的適用條件：(3)若物體不能視為質(zhì)點(diǎn)若物體不能視為質(zhì)點(diǎn),則可把每一個(gè)物則可把每一個(gè)物 體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合體視為若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合,然后按定律然后按定律 求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力求出各質(zhì)點(diǎn)間的引力,再按矢量法求它再按矢量法求它 們的合力。們的合力。湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 105. 5. 萬有引力的特征萬有引力的特征：湖南長

4、郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10(1)普遍性普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體間的吸引力，是自然界的基本相質(zhì)量的物體間的吸引力，是自然界的基本相互作用之一互作用之一. .5. 5. 萬有引力的特征萬有引力的特征：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10(1)普遍性普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體間的吸引力，是自然界的基本相質(zhì)量的物體間的吸引力，是自然界的基本相互作用之一互作用之一. .(2)相

5、互性相互性: 兩個(gè)物體相互作用的引力是兩個(gè)物體相互作用的引力是一對作用力和反作用力，符合牛頓第三定律一對作用力和反作用力，符合牛頓第三定律. .5. 5. 萬有引力的特征萬有引力的特征：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10(1)普遍性普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體間的吸引力，是自然界的基本相質(zhì)量的物體間的吸引力，是自然界的基本相互作用之一互作用之一. .(2)相互性相互性: 兩個(gè)物體相互作用的引力是兩個(gè)物體相互作用的引力是一對作用力和反作用力，符合牛頓第三定律一對作用力和反作用力，符合牛

6、頓第三定律. .(3)宏觀性宏觀性: 通常情況下，萬有引力非常通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體小，只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的實(shí)際意義間它的存在才有宏觀的實(shí)際意義. .5. 5. 萬有引力的特征萬有引力的特征：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10思思 考考:1. 萬有引力定律是否只存在于行星和太陽萬有引力定律是否只存在于行星和太陽之間？之間？2. 萬有引力定律是否適

7、用與行星與衛(wèi)星及萬有引力定律是否適用與行星與衛(wèi)星及地面上的物體之間呢？地面上的物體之間呢？湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10思思 考考:1. 萬有引力定律是否只存在于行星和太陽萬有引力定律是否只存在于行星和太陽之間？之間？2. 萬有引力定律是否適用與行星與衛(wèi)星及萬有引力定律是否適用與行星與衛(wèi)星及地面上的物體之間呢？地面上的物體之間呢？不僅存在于太陽和行星之間，同時(shí)它存在不僅存在于太陽和行星之間，同時(shí)它存在于世間萬物之間。于世間萬物之間。湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012

8、年上學(xué)期制作 101. 萬有引力定律是否只存在于行星和太陽萬有引力定律是否只存在于行星和太陽之間？之間？2. 萬有引力定律是否適用與行星與衛(wèi)星及萬有引力定律是否適用與行星與衛(wèi)星及地面上的物體之間呢？地面上的物體之間呢？對于行星與衛(wèi)星之間，地面上的物體之間對于行星與衛(wèi)星之間，地面上的物體之間同樣存在著相互作用的萬有引力。同樣存在著相互作用的萬有引力。不僅存在于太陽和行星之間，同時(shí)它存在不僅存在于太陽和行星之間，同時(shí)它存在于世間萬物之間。于世間萬物之間。思思 考考:湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10牛頓的思考牛頓的思考湖南長郡

9、衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10 蘋果為什么會(huì)落地？月球?yàn)槭裁床粫?huì)落地蘋果為什么會(huì)落地？月球?yàn)槭裁床粫?huì)落地? 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10 蘋果為什么會(huì)落地？月球?yàn)槭裁床粫?huì)落地蘋果為什么會(huì)落地？月球?yàn)槭裁床粫?huì)落地? 地球拉著蘋果直線下落的力與地

10、球拉著月球地球拉著蘋果直線下落的力與地球拉著月球 繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的力、太陽對行星的引力是繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的力、太陽對行星的引力是同一同一 種力種力嗎？嗎？湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10一、月一、月-地實(shí)驗(yàn)介紹地實(shí)驗(yàn)介紹湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10一、月一、月-地實(shí)驗(yàn)介紹地實(shí)驗(yàn)介紹 牛頓根據(jù)月球周期牛頓根據(jù)月球周期27.3天和軌道半徑天和軌道半徑(60倍倍r地地),計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為：計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為：湖南長

11、郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10一、月一、月-地實(shí)驗(yàn)介紹地實(shí)驗(yàn)介紹 牛頓根據(jù)月球周期牛頓根據(jù)月球周期27.3天和軌道半徑天和軌道半徑(60倍倍r地地),計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為：計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為：2322m/s1074. 24 tra 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10一、月一、月-地實(shí)驗(yàn)介紹地實(shí)驗(yàn)介紹 牛頓根據(jù)月球周期牛頓根據(jù)月球周期27.3天和軌道半徑天和軌道半徑(60倍倍r地地),計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向

12、心加速度為：計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為： 一個(gè)物體在地球表面的加速度為：一個(gè)物體在地球表面的加速度為：g=9.8m/s22322m/s1074. 24 tra 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10一、月一、月-地實(shí)驗(yàn)介紹地實(shí)驗(yàn)介紹 牛頓根據(jù)月球周期牛頓根據(jù)月球周期27.3天和軌道半徑天和軌道半徑(60倍倍r地地),計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為：計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為： 一個(gè)物體在地球表面的加速度為：一個(gè)物體在地球表面的加速度為：g=9.8m/s2 若把這個(gè)物體移到月球軌道的高度，其

13、加速若把這個(gè)物體移到月球軌道的高度，其加速度也應(yīng)是月球的向心加速度之值，根據(jù)開普勒第度也應(yīng)是月球的向心加速度之值，根據(jù)開普勒第三定律可以導(dǎo)出：三定律可以導(dǎo)出：2322m/s1074. 24 tra 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10一、月一、月-地實(shí)驗(yàn)介紹地實(shí)驗(yàn)介紹 牛頓根據(jù)月球周期牛頓根據(jù)月球周期27.3天和軌道半徑天和軌道半徑(60倍倍r地地),計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為：計(jì)算出月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為： 一個(gè)物體在地球表面的加速度為：一個(gè)物體在地球表面的加速度為：g=9.8m/s2 若把這個(gè)物

14、體移到月球軌道的高度，其加速若把這個(gè)物體移到月球軌道的高度，其加速度也應(yīng)是月球的向心加速度之值度也應(yīng)是月球的向心加速度之值.2322m/s1074. 24 tra 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10因?yàn)樵滦牡降匦牡木嚯x是地球半徑的因?yàn)樵滦牡降匦牡木嚯x是地球半徑的60倍，即：倍，即：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10因?yàn)樵滦牡降匦牡木嚯x是地球半徑的因?yàn)樵滦牡降匦牡木嚯x是地球半徑的60倍，即：倍，即：232m/s1072. 2601 ga湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)

15、校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10因?yàn)樵滦牡降匦牡木嚯x是地球半徑的因?yàn)樵滦牡降匦牡木嚯x是地球半徑的60倍，即：倍，即：232m/s1072. 2601 ga兩個(gè)結(jié)果非常接近，這一發(fā)現(xiàn)為牛頓發(fā)兩個(gè)結(jié)果非常接近，這一發(fā)現(xiàn)為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律提供了有利的論據(jù)，即地球現(xiàn)萬有引力定律提供了有利的論據(jù)，即地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力與天體間的引力本質(zhì)是同對地面物體的引力與天體間的引力本質(zhì)是同一種力，遵循同一規(guī)律。一種力，遵循同一規(guī)律。湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10g=6.671011

16、nm2/kg2，數(shù)值上，數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量均為等于兩個(gè)質(zhì)量均為1kg的物體相距的物體相距1米米時(shí)它們之間的相互吸引力。時(shí)它們之間的相互吸引力。f=gm1m2/r2 1. 1. 公式：公式：2.2.引力常量：引力常量：二、萬有引力定律二、萬有引力定律湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)其意義是用實(shí)驗(yàn)證明了萬有引力的其意義是用實(shí)驗(yàn)證明了萬有引力的 存在，使得萬有引力定律有了真正存在，使得萬有引力定律有了真正 的使用價(jià)值。的使用價(jià)值。開創(chuàng)了測量弱力的新時(shí)代開創(chuàng)了測量弱力的新時(shí)代推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展。推

17、動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展。3. 3. 引力常量引力常量g的測定方法及意義：的測定方法及意義：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10 【例例1 1】如圖所示】如圖所示, 陰陰影區(qū)域是質(zhì)量為影區(qū)域是質(zhì)量為m、半徑、半徑為為r的球體挖去一個(gè)小圓的球體挖去一個(gè)小圓球后的剩余部分球后的剩余部分. 所挖去所挖去的小圓球的球心的小圓球的球心o 和大球體球心間的距和大球體球心間的距離是離是r/2. 求球體剩余部分對球體外離球求球體剩余部分對球體外

18、離球心心o距離為距離為2r、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)p的引力的引力.題型一題型一 萬有引力定律的適用條件及靈活應(yīng)用萬有引力定律的適用條件及靈活應(yīng)用2rpoo 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 10 【例例1 1】如圖所示】如圖所示, 陰陰影區(qū)域是質(zhì)量為影區(qū)域是質(zhì)量為m、半徑、半徑為為r的球體挖去一個(gè)小圓的球體挖去一個(gè)小圓球后的剩余部分球后的剩余部分. 所挖去所挖去的小圓球的球心的小圓球的球心o 和大球體球心間的距和大球體球心間的距離是離是r/2. 求球體剩余部分對球體外離球求球體剩余部分對球體外離球心心o距離為距離為2r、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)p的引力的引力.題型一題型一 萬有引力定律的適用條件及靈活應(yīng)用萬有引力定律的適用